金属有机骨架材料Cu2(BTC)3对CO2的吸附

采用溶剂热法,以均苯三甲酸(H3BTC)为有机配体与硝酸铜进行反应合成了Cu2(BTC).通过XRD和SEM等方法对Cu2(BTC)3进行了表征.实验结果表明,Cu2(BTC)3是一种典型的金属有机骨架(MOFs)材料,呈现规整的八面体晶状结构,晶粒大小为2～20 μm.相同条件下Cu2(BTC)3对CO2的吸附量高于活性炭和活性碳纤维,且随着吸附压力的升高吸附量明显增大,随着吸附温度的降低吸附量也增大.在0.4 MPa、25℃的条件下,用Cu2(BTC)3作吸附剂可以很好地分离CO2体积分数为5％和20％的CO2-甲烷混合气体,且对CO2含量低的混合气体分离效果更好.     

高炉渣对Cd~(2+)的吸附性能

采用包头钢铁集团炼铁厂的高炉渣为吸附剂(粒径0.154 nm)对Cd2+进行吸附,运用SEM技术对吸附剂进行了表征,研究了初始Cd2+质量浓度、吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和废水pH对Cd2+去除率的影响,并探讨了吸附机理。表征结果显示:高炉渣吸附剂具有疏松多孔的特点,表面十分粗糙,比表面积较大。实验结果表明:当吸附温度为室温(28℃)、废水pH为7、初始Cd2+质量浓度为10 mg/L、吸附剂加入量为8 g/L、吸附时间为60 min时,Cd2+去除率达到98.55%;高炉渣对Cd2+的吸附符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,且吸附反应易发生。     

离子交换树脂处理三乙胺废水

采用离子交换树脂对废水中三乙胺进行吸附。探讨了静态及动态吸附三乙胺的影响因素,考察了树脂的脱附条件及其吸附稳定性。实验结果表明:RX01型树脂对三乙胺的吸附性能优于HD-81型和D155型树脂;在三乙胺初始质量浓度为1 500 mg/L、初始pH为11.5、吸附时间为2 h、吸附温度为298 K的静态吸附条件下,三乙胺去除率为96.3%,饱和吸附量为145 mg/g,等浓度条件下阳离子影响的大小顺序为Ca~(2+)Mg~(2+)K~(+)Na~(+);当三乙胺初始质量浓度为1 500 mg/L、废水流量为60 BV/h、动态吸附柱高径比为5.37时,穿透体积为70 BV,出水三乙胺质量浓度小于3 mg/L,三乙胺去除率高达99.5%;以2 mol/L的HCl溶液为脱附剂,脱附剂流量为1 BV/h、出水体积为4 BV时,三乙胺的脱附率达94.8%;在最优动态吸附-脱附条件下重复使用10次,树脂性能稳定。     

粉煤灰基沸石分子筛对水中氨氮的吸附

以粉煤灰为原料,采用碱熔融-水热法制备了3种沸石分子筛,运用XRD、XRF、SEM和BET等手段进行了表征,并将分子筛用于吸附溶液中的氨氮,考察了影响氨氮吸附效果的主要因素、氨氮等温吸附特征和吸附动力学特征。结果表明：分子筛B(Na_20.8Al₂₃Si₃₆O₁₁₇·7.69 H₂O)对氨氮的吸附效果最佳,在初始氨氮质量浓度100 mg/L、分子筛B加入量2 g/L、初始溶液pH 7、吸附温度25℃、转速150 r/min的条件下,吸附60 min后,氨氮吸附量和去除率分别为40.61 mg/g和90%;4种阳离子对氨氮吸附效果的影响顺序依次为K⁺>Ca²⁺>Na⁺>Mg²⁺;分子筛B对氨氮的吸附为单分子层吸附,具有化学吸附的特征;分子筛B吸附氨氮的的最佳工艺条件为初始溶液pH 7、吸附温度45℃、初始氨氮质量浓度40 mg/L,在该条件下,氨氮去除率为93%。     

纳米羟基磷灰石的制备及其对Pb2+的吸附性能

采用溶胶-凝胶法制备了纳米羟基磷灰石(n-HAP),使用FTIR、XRD、气体吸附仪等表征了n-HAP的物相及微观结构,并研究了n-HAP对模拟含Pb2+废水中Pb2+的吸附特性。实验结果表明:所制备的n-HAP粒径为24.39 nm,比表面积为53.50 m2/g,孔体积为0.32 cm3/g;n-HAP对Pb2+的去除率随吸附时间、吸附温度和溶液pH(小于6.5的实验范围)的增加而增大,随初始Pb2+质量浓度增大而减小;n-HAP对Pb2+的吸附较符合准二级吸附动力学方程,颗粒内扩散过程是吸附速率的控制步骤;Langmuir吸附等温方程比Freundlich吸附等温方程更适合描述n-HAP对Pb2+的吸附热力学行为,Pb2+在n-HAP上的吸附符合单分子层吸附形式。     

粉煤灰基吸附剂对模拟废水中Cd2+的吸附性能

以粉煤灰为原料、Na2CO3为助熔剂,采用盐熔融—水浴结晶法制备粉煤灰基吸附剂。探讨了吸附剂的最佳制备条件及其对模拟废水中Cd2+的最佳吸附条件、吸附动力学和吸附机理。实验结果表明:制备吸附剂的最佳工艺条件为m(粉煤灰)∶m(Na2CO3)为1∶2,焙烧温度为450℃;采用最佳制备工艺条件下制备的吸附剂(记作2-450℃-FA吸附剂),在初始Cd2+质量浓度为300 mg/L、初始溶液pH为7.7、振荡时间为120 min的条件下,对模拟废水中Cd2+的去除率为98.0%。2-450℃-FA吸附剂对Cd2+的吸附主要受颗粒内扩散控制,吸附过程可用准二级吸附动力学方程很好地描述。Ea为77.22 kJ/mol,吸附过程主要为化学吸附。     

并流加料沉淀法处理含铜锌废水同时形成类水滑石污泥

分别采用传统沉淀法和并流加料沉淀法处理含铜锌废水,考察了废水进样速率、废水pH、搅拌速率对重金属离子残留质量浓度的影响。采用FTIR、XRD和SEM表征了所得污泥的物相和形貌。实验结果表明:并流加料沉淀法所得滤液中Zn~(2+)、Cu~(2+)和Al3+的质量浓度远低于传统沉淀法;在废水进样速率1.0 mL/min、废水pH 9、搅拌速率500 r/min的最佳工艺条件下,滤液中Cu~(2+)和Zn~(2+)基本没有残留,Al3+质量浓度仅为0.2 mg/L,达到工业排放标准;所得污泥结晶度良好,为类水滑石Cu_3Zn_3Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O(PDF#37-0629)结构。     

PP-g-AA-TETA螯合纤维对Pb2+的吸附

以熔喷聚丙烯(PP)纤维为基体、丙烯酸(AA)和三乙烯四胺(TETA)为功能单体，通过低温等离子接枝和胺化反应制备了PP-g-AA-TETA螯合纤维，并将其用于吸附废水中的Pb²⁺，考察了影响Pb²⁺吸附量的主要因素和PP-g-AA-TETA的再生性能。实验结果表明：在初始Pb²⁺质量浓度为250 mg/L、PP-g-AA-TETA加入量为10 g/L、初始溶液p H为6、吸附时间为120 min的最佳工艺条件下，PP-g-AA-TETA对Pb²⁺的吸附量为13.46 mg/g;PP-g-AA-TETA经5次重复使用后，对Pb²⁺的吸附量仍可达到初始值的80%以上；Na⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的存在对PP-g-AA-TETA吸附Pb²⁺的过程影响不大。PP-g-AA-TETA对Pb²⁺的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，PP-g-AA-TETA对...     

活性炭对废水中Cr(Ⅵ)、As(Ⅲ)的吸附

考察了单组分和混合组分条件下温度和pH对活性炭吸附废水中Cr(Ⅵ)、As(Ⅲ)的影响,实验结果表明:在单组分条件时,活性炭对Cr(Ⅵ)的最佳吸附温度和pH为35℃和2.00,对As(Ⅲ)的最佳吸附温度和pH为30℃和6.00;在混合组分条件时,溶液中的As(Ⅲ)对Cr(Ⅵ)的吸附有一定的抑制作用,随着As(Ⅲ)质量浓度的增加,对Cr(Ⅵ)吸附的抑制作用增大;溶液中有Cr(Ⅵ)时,As(Ⅲ)的吸附量增大,但随着Cr(Ⅵ)质量浓度的增加As(Ⅲ)的吸附量减小。pH和温度对溶液中Cr(Ⅵ)或As(Ⅲ)的吸附量变化趋势影响不大。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-聚乙二醇复合膜的制备及其对Cu~(2+)的吸附

采用聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)对海藻酸钠(SA)进行改性,制备了一种新型高效SA-PVA-PEG复合膜。研究了该复合膜对Cu2+的吸附效果。用IR和SEM等手段对复合膜进行了表征。表征结果显示,复合膜内部存在孔状结构,有利于吸附Cu2+。实验结果表明:在初始Cu2+质量浓度50 mg/L、复合膜加入量1 g/L、废水pH=5、吸附温度30℃、吸附时间60 min的最佳条件下,吸附率最高可达90.1%,吸附量达25.3 mg/g;复合膜吸附Cu2+的动力学过程可用二级动力学方程和Elovice方程进行拟合,吸附过程符合Langmuir单层吸附理论。采用浓度为1 mol/L的HCl溶液对吸附后的复合膜进行解吸,当解吸时间为2 min时,解吸率可达80.0%。     

改性生物炭对Ni~(2+)和Cu~(2+)的吸附

以废弃松木屑为原料制备了生物炭,采用六亚甲基四胺(HMTA)和/或CO2对其进行改性,并将其用于水中Ni2+和Cu2+的吸附。表征结果显示,以HMTA和CO2共同改性的生物炭BC1的表面积最小但表面含氧官能团含量最高。实验结果表明:生物炭经改性后,其吸附性能明显提高,且以BC1为最优;在不调节溶液p H、初始重金属离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量分别为2.0 g/L和1.0 g/L、吸附时间分别为360 min和240 min的优化条件下,BC1对Ni2+和Cu2+的去除率分别达到99.81%和95.88%;改性生物炭对Ni2+和Cu2+的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型来描述,而其吸附动力学具有拟二级动力学方程特征。     

脂肪磺酸基阳离子交换树脂对Cr~(3+)的吸附和解吸性能

研究了脂肪磺酸基阳离子交换树脂(简称树脂)对Cr3+的吸附和解吸性能。在溶液初始Cr3+质量浓度为250mg/L、吸附温度为25℃、溶液pH为5的条件下,树脂对Cr3+的吸附量最大。Cr3+质量浓度在实验范围内,等温吸附过程均符合Langmuir和Freundlich方程,最大吸附量为18.6208mg/g。树脂对Cr3+的吸附在吸附时间为180min时趋于平衡,且吸附为液膜扩散控制。随吸附温度的升高(10～55℃),树脂对Cr3+的吸附量略有增加。用质量分数为5%的HCl溶液可将吸附在树脂上的Cr3+解吸,解吸率近100%,且重复5次吸附和解吸过程,树脂对Cr3+的吸附量基本保持不变。     

Fe_3O_4@SiO_2复合气凝胶的制备及其对刚果红的吸附

以Fe Cl_3·6H_2O和正硅酸四乙酯为原料,通过溶胶-凝胶法结合醇溶剂热法制备了Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶。采用XRD,FTIR,SEM,EDS等技术对Fe_3O_4@Si O_2的结构进行了表征。考察了Fe_3O_4@Si O_2对刚果红溶液的吸附性能。表征结果显示,Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶是由直径为10~20 nm的近球形颗粒组装而成的具有三维网络结构的纳米材料,比表面积为457.93 m~2/g,平均孔径为10.7 nm。在溶液p H为5、吸附时间为35 min的最佳工艺条件下,采用Fe_3O_4@Si O_2吸附处理质量浓度为10 mg/L的刚果红溶液,刚果红去除率为99.39%,此时溶液中刚果红的质量浓度仅为0.052 mg/L。Fe_3O_4@Si O_2复合气凝胶吸附刚果红后具有较好的解吸和再生能力。     

磁性CuS/γ-Fe_2O_3复合材料光催化处理染料废水

以氯化铜、纳米γ-Fe_2O_3和硫脲为原材料,乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了磁性CuS/γ-Fe_2O_3复合光催化剂。考察了该光催化剂对刚果红染料废水的处理效果。在m(CuS)∶m(γ-Fe_2O_3)=2∶1、刚果红初始质量浓度为10 mg/L、光催化剂投加量为0.6 g/L的最佳工艺条件下,刚果红去除率达96.51%。阴离子Cl~-、NO_3~-及SO_4~(2-)对该光催化剂的催化活性具有促进作用,其中SO_4~(2-)的促进作用最显著。该光催化剂具有较好的活性稳定性,重复使用6次后刚果红去除率仍高达90.50%。     

U(Ⅵ)在处置场地质环境中迁移规律的模拟研究

以西南某极低放射性废物处置场土壤为研究对象,采用静态吸附和动态吸附实验获取处置场地质特征参数,结合PHREEQC软件和地下水数值模拟系统(GMS)预测U(Ⅵ)在处置场环境中的化学种态和迁移规律。结果表明:U(Ⅵ)在处置场土壤中的吸附平衡时间为20 d,吸附分配系数为358 m L/g;U(Ⅵ)在处置场地下水环境中主要以UO_2(CO_3)_2~(2-)和UO_2(CO_3)_3~(4-)形式存在;处置场关闭后安全运行30 a,处置场中心U(Ⅵ)质量浓度下降4.20%,外围50 m与下游河流边界处U(Ⅵ)质量浓度分别为初始给定值的3.40%和1.32%;在12 a时有0.10%的U(Ⅵ)到达河边。     

PP-g-GMA-DETA螯合纤维吸附处理含Pb2+废水

采用低温等离子体技术将甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝在聚丙烯（PP）纤维表面,再用二乙烯三胺（DETA）胺化,制得PP-g-GMA-DETA螯合纤维,并应用于含铅模拟废水的处理。考察了吸附时间、溶液pH和初始Pb²⁺质量浓度对吸附量的影响。实验结果表明：PP-g-GMA-DETA螯合纤维对Pb²⁺的吸附速率很快,15 min时基本达到平衡吸附量,约为24.83 mg/g;随溶液pH的增加吸附量先迅速升高后保持平稳,在溶液pH为5.0时达到25.37 mg/g;随初始 Pb²⁺质量浓度的增加,吸附量迅速上升,当初始Pb²⁺质量浓度达到60 mg/L后,吸附量增长缓慢,最终保持吸附平衡。PP-g-GMA-DETA螯合纤维对Pb²⁺的吸附符合Langmuir等温吸附模型,是典型的单分子层吸附,饱和吸附量为31.40 mg/g。     

竹炭对废水中Cu2+的吸附

探讨了竹炭粒径、加入量、溶液 pH、吸附时间、Cu2+初始质量浓度等因素对竹炭吸附 Cu2+效果的影响.实验结果表明:竹炭对废水中Cu2+有很好的吸附效果,当竹炭粒径小于0.15 mm、加入量为 16 g/L、溶液 pH 为 6.0、Cu2+初始质量浓度 25 mg/L、吸附时间为 1.5 h 时,竹炭对 Cu2+的去...     

改性橙皮静态吸附模拟废水中的Pb2+

采用异丙醇溶液改性橙皮,考察了模拟废水中初始Pb2+质量浓度、废水pH、改性橙皮加入量和吸附时间等因素对改性橙皮对模拟废水中的Pb2+吸附效果的影响。实验结果表明,在初始Pb2+质量浓度为20 mg/L、废水pH为4、改性橙皮加入量为8 g/L、吸附时间为80 min的条件下,改性橙皮对废水中Pb2+的去除率可达88.41%。经浓度为0.1 mol/L的HCl溶液再生后,改性橙皮再生循环使用4次时效果仍较好。改性橙皮对Pb2+的吸附动力学可用准二级动力学方程很好地描述。改性橙皮对Pb2+的吸附符合Langmuir等温吸附方程,表明改性橙皮对Pb2+的吸附以单分子层吸附为主。     

碱渣对Cd~(2+)的吸附特性研究

研究了碱渣对溶液中Cd2+的吸附特征。实验结果表明,碱渣对Cd2+的吸附量随温度升高而降低,随Cd2+初始质量浓度增加而增大,随体系pH升高而增大。当体系pH<7.52时,表面吸附起主导作用,吸附作用力主要为偶极间力和氢键力,碱渣对Cd2+的吸附热力学可用Freundlich等温吸附方程较好地描述;而当吸附体系pH>8.00时,吸附作用力主要为化学键力,吸附过程可用Langmuir等温吸附方程较好地描述。当体系pH=7.00时,碱渣对Cd2+的吸附动力学用二级动力学方程拟合效果最佳;当体系pH为8.00和9.01时,用Langmuir动力学方程拟合的效果最佳。     

碱激发粉煤灰对Cs~+的吸附行为

将粉煤灰进行碱激发改性,运用XRD和SEM技术对碱激发粉煤灰进行了表征,通过静态平衡吸附实验研究了碱激发粉煤灰对Cs+的吸附动力学和热力学特性,并对吸附前后的碱激发粉煤灰进行了FTIR分析。表征结果显示,碱激发处理后,粉煤灰的晶相发生了改变,且粉煤灰表面密实的硬壳层被破坏。实验结果表明:在初始Cs+质量浓度为200 mg/L、吸附温度为25℃、溶液pH为10、碱激发粉煤灰投加量为12.0 g/L的条件下,碱激发粉煤灰对Cs+的平衡吸附率可达80%以上,其吸附能力比碱激发前提高了3倍以上;吸附过程可用准二阶动力学方程来描述,并较好地符合Langmuir等温吸附模型;碱激发粉煤灰对Cs+的吸附是吸热过程,且能自发进行;该过程以物理吸附为主,并伴随化学吸附。